Анализ, моделирование и алгоритмизация процесса диагностики вертебрально-базилярной недостаточности на основе инструментальных методов исследования [Электронный ресурс] Кривцова Людмила Ивановна

Содержание к диссертации

Введение

1. Пути повышения эффективности диагностики вертебрально-базилярнои недостаточности 13

1.1. Анализ медико-социальных аспектов состояния заболеваемости цереброваскулярными заболеваниями на современном этапе 12

1.2. Патогенетические особенности развития вертебрально-базилярной недостаточности 21

1.3. Особенности клинических проявлений вертебрально-базилярной недостаточности 44

1.4. Цели и задачи исследования 50

2. Оценка и объективизация клинических проявлений вертебрально-базилярной недостаточности с помощью инструментальных методов исследования 52

2.1. Анализ современных методов исследования, используемых в диагностике вертебрально-базилярной недостаточности 52

2.2. Выделение клинических критериев вертебрально-базилярной недостаточности на основании их встречаемости 64

2.3 Сравнительная характеристика данных ультразвукового и рентгенологического методов исследования 70

Выводы второй главы 82

3. Методология диагностического процесса вертебрально-базилярной недостаточности 83

3.1. Усовершенствование рентгенологического метода исследования при дисциркуляции в вертебрально-базилярной системе 83

3.2. Асимметрия диаметров позвоночных артерий как фактор риска развития дисциркуляции в вертебрально-базилярнои системе 97

3.3. Алгоритмизация процесса диагностики вертебрально-базилярнои недостаточности на основе инструментальных методов исследования 107

Выводы третьей главы 114

4. Реализация, апробация и внедрение результатов исследования в клиническую практику 115

4.1. Структура автоматизированной подсистемы диагностики и выборатактики лечения вертебрально-базилярнои недостаточности 115

4.2. Результаты применения комплексного подхода к диагностике и лечению вертебрально-базилярнои недостаточности 123

Заключение 129

Список литературы 131

• Патогенетические особенности развития вертебрально-базилярной недостаточности
• Анализ современных методов исследования, используемых в диагностике вертебрально-базилярной недостаточности
• Усовершенствование рентгенологического метода исследования при дисциркуляции в вертебрально-базилярной системе
• Структура автоматизированной подсистемы диагностики и выборатактики лечения вертебрально-базилярнои недостаточности

Введение к работе

Актуальность темы. Актуальность и важность изучения цереброваску-лярных заболеваний является одним из приоритетных направлений отечественной неврологии, учитывая их большую распространенность, частую ин-валидизацию больных, причем нередко молодого трудоспособного возраста, высокую смертность. Вопросы профилактики и лечения острых нарушений мозгового кровообращения являются важнейшей медико-социальной проблемой, имеют важное социально-экономическое значение.

Несмотря на обилие научных работ, посвященных инсульту, в настоящее время в России и за рубежом, существует научно-практическая проблема нарушений мозгового кровообращения как одна из наиболее актуальных общемедицинских научных и организационно-лечебных проблем. Широкое применение новейших методов диагностики (ангио- и нейровизуализации), дающие возможность изучить особенности морфологической структуры, кровотока и метаболизма, позволило достигнуть современной ангионевроло-гии значительного прогресса в изучении различных форм острых и хронических нарушений мозгового кровообращения. Применение компьютерной, магнитно-резонансной, позитронно-эмиссионной томографии, новых методов ангиовизуализации, создание экспериментальных моделей острых це-реброваскулярных нарушений позволили получить принципиально новые данные относительно патогенетических механизмов и компенсаторно-приспособительных реакций, играющих важнейшую роль в развитии и течении различных клинических форм инсульта.

Более чем у трети пациентов причиной ишемических инсультов являются поражения экстракраниальных отделов магистральных артерий головы. Совместные научные исследования неврологов и ангиохирургов позволили впервые выделить ишемический инсульт экстракраниального генеза, который имеет свои патогенетические, клинические, диагностические и лечебно-

профилактические особенности, что позволяет определить новый научный подход в профилактике ишемического инсульта. Доступность экстракраниальных артерий различным методам обследования и хирургическому лечению позволяет проводить раннюю диагностику и своевременное, экономически более выгодное лечение начальных стадий нарушений мозгового кровообращения. Смещение диагностических, лечебных и профилактических акцентов с интра- на экстракраниальные артерии позволяет подойти к проблеме ишемического инсульта более целенаправленно и эффективно. Наиболее эффективный подход в решении проблемы инсульта включает своевременное выявление и коррекция факторов риска, а также проведение комплексной системы профилактики, включающей более активную диагностику и лечение патологии экстракраниальных артерий.

В то время как влияние стенозирующих и окклюзирующих поражений ветвей дуги аорты на мозговую гемодинамику не вызывает сомнения, патогенетическая роль аномалий, деформаций и патологической извитости сонных и позвоночных артерий, а также экстравазальных факторов в генезе церебральной ишемии остается не до конца изученной. Проблема вертеброген-ных нарушений мозгового кровообращения в последнее время приобретает все большее значение, так как их частота среди сосудистых заболеваний головного мозга, видимо, будет возрастать. Это обусловлено повышением продолжительности жизни и адинамией, связанной с современными формами труда и быта. Однотипные движения и длительное вынужденное положение головы и верхнего плечевого пояса, характерные для современных компьютеризированных форм трудовой деятельности, играют не только значительную роль в клинической манифестации церебральных проявлений шейного остеохондроза, но и способствуют «омоложению» сосудистых заболеваний головного мозга в целом. Синдром позвоночной артерии рассматривается как начальная стадия нарушения кровообращения в вертебрально-базилярном бассейне, вслед за которой развиваются транзиторные ишемические атаки и

ишемический инсульт. Своевременная диагностика и комплексная терапия вертеброгенного синдрома позвоночной артерии позволяет предотвратить прогрессирование вертебрально-базилярной недостаточности, является эффективной профилактикой вертебрально-базилярного инсульта.

Важной задачей современной медицины является использование новых информационных технологий для создания медицинских автоматизированных систем. Возможности применения современных компьютерных технологий, математических методов решения задач диагностики, прогноза, а также визуализации результатов обработки медицинской информации в условных графических образах, влияющих на интуицию и мышление врача, позволяют значительно повысить качество диагностического процесса. Разработка модели рационального выбора метода диагностики и подбора методик позволяет садаптировать традиционные схемы для конкретного пациента с учетом эффективности, совместимости, противопоказаний и стоимости каждой отдельной лечебно-диагностической процедуры.

Таким образом, актуальность темы заключается в необходимости исследования вертебрально-базилярной недостаточности, разработке методов интеллектуальной поддержки процессов диагностики и лечения больных с начальными проявлениями вертебрально-базилярной недостаточности на основе математических моделей и алгоритмов.

Работа выполнена в соответствии с НИР ГБ 2002.37 «Оптимизация процессов управления объектами здравоохранения на основе применения современных компьютерных технологий» в соответствии с одним из основных научных направлений Воронежского государственного технического университета «Биомедкибернетика, компьютеризация в медицине».

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка методов исследования, моделей и алгоритмов интеллектуальной и инструментальной поддержки процесса дифференциальной диагностики больных с вертебрально-базилярной недостаточностью на основе высоких медицинских

технологий и их дальнейшее использование в клинической практике.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

провести системный анализ исследуемой проблемы для обоснования социально-экономической значимости разработки и внедрения в практику программ по диагностике больных с вертебрально-базилярной недостаточностью;

проанализировать и осуществить классификацию вертеброгенных факторов вертебрально-базилярной недостаточности на основе логико-вероятностного подхода для экспертной оценки их значимости в постановке диагноза;

разработать методы и алгоритмы оценки и обработки данных инструментальных методов диагностики с учетом доступности, последовательности и обоснованности этапов исследования;

разработать и реализовать в автоматизированной системе модели и алгоритмы диагностики и выбора рационального лечения больных вертебрально-базилярной недостаточности на ранних стадиях на основе высоких медицинских технологий;

сформировать комплекс программ по диагностике и формированию лечебно-профилактических мероприятий с учетом индивидуальных особенностей больных с вертебрально-базилярной недостаточности;

провести апробацию и внедрение предложенных методов и алгоритмов управления диагностическим процессом и оценить эффективность результатов исследования с применением информационной системы обработки экс-пертно-статистической информации.

Методы исследования. Для решения поставленных задач в работе использовались методы клинико-топографического осмотра, инструментально-функционального исследования, магнитно-резонансной и компьютерной томографии, моделирования и управления в биологических и медицинских

системах, теории вероятности и математической статистики, экспертного оценивания.

Научная новизна результатов исследования. В работе получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

структурная модель диагностических мероприятий, позволяющая классифицировать пациентов с вертебрально-базилярной недостаточностью в разных группах с целью прогнозирования и выявления заболевания на ранних этапах формирования патологии;

методики исследования и диагностики вертебрально-базилярной недостаточности, обеспечивающие учет рентгенологических, ультразвуковых показателей и данных компьютерной томографии при обследовании и лечении дисциркуляторных нарушений в вертебрально-базилярной системе;

методы интеллектуальной поддержки выбора и оценки эффективности клинических и инструментальных методов диагностики и лечения больных, обеспечивающие рациональность выбора лечебно-профилактических мероприятий;

логическая модель диагностики изменений лордоза шейного отдела позвоночника, обеспечивающая повышение точности и эффективности диагностического процесса вертебрально-базилярной недостаточности;

диагностический алгоритм выявления вертебрально-базилярной недостаточности, отличающийся индивидуализацией выбора лечебно-диагностических мероприятий;

структура и информационное обеспечение автоматизированной системы диагностики вертебрально-базилярной недостаточности, характеризующиеся интеграцией диагностических программ обследования, и обеспечивающие более точную диагностику вертебрально-базилярной недостаточности.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Разрабо-тан, научно обоснован метод дифференциальной диагностики вертебрально-

базилярной недостаточности, основанный на оценке основных клинических и инструментальных признаков, который обеспечивает раннюю диагностику статических нарушений шейного отдела позвоночника, неравномерности распределения потоков крови по позвоночным артериям, а также особенности строения костных каналов вертебральных артерий. Проведен анализ наиболее информативных клинических, ультразвуковых и рентгенологических признаков, а также данных компьютерной томографии, который позволил объективно оценить развитие вертебрально-базилярной недостаточности.

Сформирована алгоритмическая схема обработки экспертно-статистической информации развития вертебрально-базилярной недостаточности, позволяющая с помощью автоматизированной системы диагностики ВБН группировать пациентов по патологии с учетом возраста и пола для своевременного проведения лечебно-профилактических мероприятий.

Разработанная структура компьютерной системы управления диагностическим процессом и выбором системы лечебно-профилактических мероприятий, с применением комплексных диагностических программ, апробирована в Воронежском областном клиническом консультативно-диагностическом центре.

Материалы диссертации внедрены в учебном процессе на кафедрах функциональных методов исследования с рентгенологией и ультразвуковой диагностикой ФПК и ППС ВГМА им. Н.Н. Бурденко, системного анализа и управления в медицинских системах ВГТУ.

Апробация работы. Основные положения и научные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: Международной конференции «Лучевая диагностика и лучевая терапия в клинической медицине» (Турция, 2004); Общероссийской научно-практической конференции «Радиология - 2004» (Москва, 2004); межрегиональной научно-практическая конференции «Диагностика сосудистых поражений головного мозга» (Ст. Оскол, 2004); заседании Воронежско-

го областного научно-практического общества рентгенологов (Воронеж, 2004); областной научно-практической конференции «Современные методы функциональной и ультразвуковой диагностики» (Воронеж, 2005); Всероссийской конференции «Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах» (Воронеж, 2005); Всероссийской конференции «Интеллектуальные информационные системы» (Воронеж, 2005), научно-тематических семинарах кафедры системного анализа и управления в медицинских системах (Воронеж, 2004, 2005).

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 13 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных на 130 страницах, списка литературы из 175 наименований, двух приложений, содержит 50 рисунков и 21 таблицу.

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, сформированы цель и задачи исследования, изложены основные научные результаты, определена их практическая значимость, приведены сведения об апробации работы и внедрении результатов исследования.

В первой главе на основании критического анализа литературных источников и архивной информации по оценки состояния проблемы роста вер-тебрально-базилярной недостаточности, рассматриваются основные направления по раннему выявлению больных с вертебрально-базилярной недостаточностью и формированию лечебно-профилактических мероприятий.

Обоснована социальная значимость вертебрально-базилярной недостаточности (ВБН) в общей структуре болезней системы кровообращения. Обращается внимание на факторы риска развития ВБН. Подчеркивается роль вертеброгенного синдрома позвоночной артерии (ВСПА) в развитии острых нарушений мозгового кровообращения как дополнительного фактора риска. Особое внимание уделяется анализу рентгенографических и допплерографи-ческих изменений на начальных этапах формирования цереброваскулярной

патологии для построения диагностических программ.

В связи с тем, что не создана методически обоснованная последовательность по выявлению больных с ВБН, предпринята попытка классифицировать информативные признаки ВСПА с учетом факторов риска.

На основе анализа особенностей клинических проявлений сосудистой патологии головного мозга сформулированы цели и задачи исследования, ориентированные на новые методы диагностики, компьютерные технологии управления лечебно-диагностическим процессом.

Во второй главе представлен анализ методик объективизации клинических проявлений ВБН.

Рассматриваются современные лучевые методы исследования, такие как: ультразвуковая допплерография, дуплексное сканирование в режиме цветного допплеровского картирования, транскраниальная допплерография, рентгеновская спондилография, компьютерная томография, магнитно-резонансная ангиография, позитронно-эмиссионная томография и проч. Новейшие медицинские исследовательские технологии, особенно нейровизуа-лизация с одномоментной оценкой структуры, функций и метаболизма мозга, неизмеримо расширили возможности диагностики и повысили ее точность. Однако, отсутствуют четкие критерии для выбора методов обследования, оптимальных для данной патологии. В связи с этим показана обоснованность выбора инструментальных методов исследования в зависимости от их диагностической значимости.

Современные технологии позволяют сочетать клиническое программное обеспечение с допплерографическими и рентгенологическими методиками. Такой подход позволит значительно облегчить работу врача-невролога по сбору и обработке информации о текущем состоянии пациента, факторах риска, сократить время для принятия решения по выявлению пациентов с ВБН с помощью необходимых диагностических методик,

В третьей главе представлена методика проведения оптимального вы-

бора тактики управления процессом диагностики больных с ВБН. Представлена усовершенствованная методика рентгенологического метода исследования при дисциркуляции в ВБС на основе логического моделирования. Рассмотрены и проанализированы данные дуплексного сканирования, рентгенографии ШОП и компьютерной томографии шейных позвонков. Рассмотрено применение непараметрического критерия знаков Вилкоксона для проверки значимости коэффициента асимметрии при нарушениях в кровотоке по позвоночным артериям.

В четвертой главе представлены материалы по разработке автоматизированной системы управления процессом диагностики больных с ВБН. Приведены результаты, отражающие апробацию моделей и алгоритмов в клинических условиях.

Приводится структурная схема информационного и программного обеспечения автоматизированной подсистемы управления диагностическим процессом и выбора лечебно-профилактических мероприятий, приводится назначение и взаимодействие модулей.

В заключении сформулированы основные результаты исследования, выводы и рекомендации, а в приложении приведены результаты апробации и акты внедрения результатов, полученных в диссертации.

Патогенетические особенности развития вертебрально-базилярной недостаточности

Как известно, кровь к головному мозгу доставляется двумя парами крупных артериальных сосудов, образующих каротидную и вертебрально-базилярную системы. При этом 2/3 головного мозга кровоснабжается посредством каротиднои системы (передние мозговые артерии и средние мозговые артерии - лобные, височные, теменные доли), 1/3 - вертебрально-базилярной (задние мозговые артерии - затылочные доли, таламус, ствол мозга, продолговатый мозг, мозжечок) (рис. 1.7). сагиттальный срез

Зоны кровоснабжения головного мозга В нормальных условиях каротидная и вертебрально-базилярная системы разомкнуты между собой, что способствует адекватности кровообращения функциональным потребностям головного мозга. В случае возникновения очага ишемии происходит быстрая активация коллатерального кровообращения, состоящего из нескольких уровней. Важнейшим из них является виллизиев круг: посредством задних соединительных артерий осуществляется быстрый переброс крови из вертебрально-базилярнои в каротидную систему и наоборот (рис. 1.8).

Схема коллатеральных путей сообщения между вертебрально базилярнои и каротидной системами [167]

В случае неполноценности виллизиева круга основную нагрузку на себя берут другие уровни коллатерального кровообращения: конвекситальный, межполушарный, щитошейный и т.д. Эффективность коллатерального кровообращения (КК) оценивается своевременностью включения и достаточным объемом притока крови в ише-мизированные области мозга. Дефект КК любого уровня является предпосылкой к развитию острого нарушения мозгового кровообращения (ОНМК). Наиболее частым фактором риска таких состояний является разомкнутость виллизиева круга, которая встречается у 78% людей [109]. Врожденный генез разомкнутости виллизиева круга (аномалии развития) встречаются в среднем в 59% случаев [100], при чем в количественном отношении преобладает его разомкнутость именно на уровне задних соединительных артерий (до 25% случаев) [62].

Однако вертебрально-базилярная система сама по себе обладает уникальным строением. Во-первых, это единственный пример в человеческом организме наличия двух крупных сосудов, которые, сливаясь между собой, образуют не меньший, а равный или несколько больший по калибру сосуд. Такое строение обеспечивает в случае закупорки одной из позвоночных артерий быстрый ретроградный переток крови из сохранной артерии в патологически измененную. Во-вторых, это прохождение значительной части позвоночных артерий (2/3 их длины) сквозь толщу мышц околопозвоночной области шеи и в непосредственной близости от костно-хрящевых структур шейного отдела позвоночника. Вследствие этого даже в физиологических условиях движения в шейном отделе позвоночника оказывают редуцирующее влияние на кровоток в одной или обеих позвоночных артериях [161]. В-третьих, это наличие топографически неразрывной связи позвоночного нерва и соответствующей артерии, что обуславливает богатейшее разнообразие клинической картины и служит причиной возникновения диагностических трудностей.

Известно, что в норме диаметр ПА составляет от 0,2 см до 0,42 см. При этом асимметрия диаметров позвоночных артерий является почти правилом,

Асимметрия диаметров ПА определяет гемодинамические особенности кровотока по позвоночным, основной и далее - задним мозговым артериям. Если артерии равномерны, то на уровне основной артерии потоки крови из них не смешиваются и следуют далее в неизменном объеме по направлению в заднемозговые (рис.10, а)) [10]. То есть в кровоснабжении головного мозга участвуют обе позвоночные артерии, и они несут одинаковую гемодинами-ческую нагрузку.

Анализ современных методов исследования, используемых в диагностике вертебрально-базилярной недостаточности

Процесс инструментальной диагностики вертебрально-базилярной недостаточности можно условно разбить на два последовательных этапа:

1. использование общепринятых и доступных методов исследования (рис.2.1).

Задачей использования вышеуказанных методов является наиболее полное раскрытие существующих топографических взаимоотношений между вер-тебрально-базилярной системой и экстравазальными структурами, отслеживание факторов риска, выявление патологических изменений на уровне головного мозга. Эти методы исследования являются взаимодополняющими, и каждый из них обладает определенным спектром своих возможностей. Поэтому в зависимости от цели исследования данные методы диагностики можно разделить на три большие группы:

1. исследование самого сосудистого звена (ВБС), его строения и возможных патологических изменений врожденного или приобретенного характера (рис. 2.3).

2. исследование экстравазальных факторов, костно-фиброзного канала ПА, выявление косвенной информации о мышечной дистонии в области шеи (рис. 2.4).

3. исследование головного мозга с целью выявления очаговых изменений, патологических образований, признаков дисциркуляторной энцефалопатии (рис. 2.5).

В зависимости от доступности данные методы исследования можно разделить на две большие группы:

1. практически повсеместное использование:

электрофизиологические методы исследования (электроэнцефалография (ЭЭГ), реоэнцефалография (РЭГ)),

рентгенография шейного отдела позвоночника,

ультразвуковая допплерография (УЗДГ БЦА, ТКДГ, ТКДГ с ФП);

2. использование только в условиях крупных специализированных учреждений:

дуплексное сканирование позвоночных артерий в режиме цветного допплеровского картирования (ДС с ЦДК),

магнитно-резонансная томография головного мозга (МРТ ГМ),

магнитно-резонансная томография шейного отдела позвоночника (МРТ ШОП),

магнитно-резонансная ангиография (MPА), компьютерная томография головного мозга (КТ ГМ),

компьютерная томография шейного отдела позвоночника (КТ ШОП),

рентгеноконтрастная ангиография (АГ),

позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ).

На современном этапе в процессе выявления сосудистых «катастроф» лидирующие позиции занимает ультразвуковая допплерография (рис. 2.1, 2.3). Среди других методов диагностики сосудистой патологии ее выделяет безопасность, неинвазивность, безвредность для здоровья и возможность использования в плане динамического наблюдения за пациентом. Наиболее доступным практической медицине и широко применяемым является метод ультразвуковой допплерографии брахиог\ефалъных артерий (УЗДГ БЦА).

УЗДГ БЦА позволяет регистрировать скоростные и спектральные характеристики допплеровского сигнала в третьем сегменте (V3) ПА, изменения венозного оттока, функциональные возможности коллатерального кровообращения. Это сравнительно недорогой и доступный метод исследования. Время на проведение одного исследования составляет не более 15 мин [89].

Признаками дисциркуляции в V3 ПА являются: регистрация снижения или ускорения кровотока по ПА, наличие патологической асимметрии, изменение показателей периферического сопротивления. По снижению скорости кровотока преимущественно в фазу диастолы и повышению индексов периферического сопротивления можно предположить гипоплазию артерии. По отсутствию сигнала - аплазию позвоночной артерии. Кроме того, существует возможность оценить компенсаторную перестройку гемодинамики при поражении сонных и подключичных артерий. Увеличение кровотока по ПА при компрессии гомолатеральной ОСА свидетельствует о функционировании ЗСА, отсутствие - о ее несостоятельности [89]. Выявление неадекватности венозного оттока имеет большое значение для понимания механизмов формирования ВБН, особенно на ранних стадиях патологического процесса, когда признаки нарушения проходимости позвоночных и сонных артерий еще определяются достаточно редко (в 25% случаях), а также для подбора патогенетического лечения [43].

Существенным недостатком УЗДГ БЦА является использование в процессе исследования только «слепого» допплера, что, с учетом наличия физиологических изгибов в сегментах V3 ПА, определяет большую широту погрешностей измерения. Но в силу доступности и распространенности УЗДГ БЦА на современном этапе является основным неинвазивным скрининговым методом диагностики сосудистой патологии МАГ, который во многом определяет дальнейшую тактику лечебно-диагностического процесса.

Дуплексное сканирование позволяет наряду с прямой визуализацией исследуемых артерий осуществлять еще и спектральный анализ допплеровского сдвига частот [76]. При этом исследованию доступны позвоночные артерии в сегментах VI и V2. С применением режима цветного допплеровского картирования (ЦДК) оцениваются следующие характеристики:

Проходимость сосуда (проходим, окклюзирован).

Направление хода сосуда (наличие деформации - изгибы, извитости, петли).

Размеры сосудов (норма, гипоплазия, дилятация).

Подвижность сосудистой стенки (ригидность, гиперпульсация).

Состояние комплекса интима-медиа (эхогенность, толщина, форма поверхности, однородность).

Состояние просвета сосуда (бляшки, тромбы, отслойка интимы, локальное расширение и т.д.).

В процессе диагностики выявляются следующие аномалии развития ПА [76]:

аплазия (полное отсутствие одной из артерий);

гипоплазия (когда диаметр составляет 2 мм и менее);

дилатация - патологическое увеличение диаметра ПА (более 0,42 см); неравномерность калибра ПА с коэффициентом асимметрии просвета сосуда более 30%;

присутствие добавочных атипичных артерий.

аномальное расположение устья ПА - отхождение от подключичной артерии (ПкА) в нетипичном месте (от задненижней поверхности; в норме она отходит от задне-верхней поверхности ПкА).

отхождение ПА от щито-шейного ствола;

аномально высокое вхождение ПА в костно-фиброзный канал.

Нередко триплексное сканирование выявляет сочетание либо аномалий развития ПА с их деформациями, либо аномалий развития ПА с патологией в сонных артериях. При оценке скоростных показателей в различных сосудистых бассейнах важны как абсолютные данные, так и их относительные величины с учетом того, что кровоток по ВСА, по данным R. Bergner, составляет 70% от общего потока [143].

Усовершенствование рентгенологического метода исследования при дисциркуляции в вертебрально-базилярной системе

Несмотря на давность использования рентгенологического метода в практической медицине и сравнительную изученность клинико-рентгенологического аспекта ВСПА, рентгенологическое исследование шейного отдела позвоночника и по настоящее время обладает рядом несовершенств. Это касается определения степени выраженности лордоза шейного отдела позвоночника и снижения высоты межпозвонковых дисков при дистрофическом поражении ШОП.

Практическая рентгенология построена на использовании множества разнообразных методов и методик исследования и чтения рентгеновских снимков [90, 99, 113]. Однако многие из них не имеют четких рекомендаций в плане дальнейшего обследования пациента или расширения спектра консультативного или диагностического процесса. С целью комплексного использования имеющейся информации мы предлагаем модифицированную методику чтения рентгенограмм шейного отдела позвоночника (рис.3.1).

Первым и наиболее ранним рентгенологическим признаком нарушения статической функции позвоночника является изменение степени выраженности физиологического лордоза ШОП [39, 124]. Этот признак неспецифичен, но он служит «отражением» локализации любого патологического процесса на уровне шейных мышц и ШОП. В связи с компенсаторным рефлекторным напряжением сегментарных мышц на определенном этапе может возникнуть фиксация сегмента в той или иной позе (кифоз, гиполордоз) [140]. Кроме того, на этот признак можно ориентироваться при оценке каналов позвоночных артерий, поскольку их форма от С2 до С6 позвонка идентична (рис.3.2). Рис.3.2. Ход позвоночной артерии в зависимости от изменения лордоза шейного отдела позвоночника

С целью осуществления достоверной и математически зафиксированной оценки рентгенологических данных мы предложили метод математического анализа степени выраженности шейного лордоза (МАСВШЛ). МАСВШЛ отличает доступность, легкость проведения математических измерений, а также высокая степень достоверности и точности.

На первом этапе МАСВШЛ осуществляется построение и измерение двух углов лордоза: верхнего угла лордоза (ВУЛ) и нижнего угла лордоза (НУЛ)(рис.З.Зи3.4).

Обоснованием для выбора такого параметра, как ВУЛ, послужили данные К.Левит (1993) о том, что при движениях в шейном отделе позвоночника наименьшая подвижность отмечается на уровне верхних суставов головы и угол между затылочной кость и плоскостью дуги атланта является относительной константой (составляет около 6-8 градусов) [78]. Для выделения понятия НУЛ послужили многочисленные данные о преимущественной локализации статических изменений в нижнешейном отделе [40, 104, др.].

В качестве уточняющего критерия используется дополнительный параметр МАСВШЛ - степень отклонения шейных позвонков от прямой АТЫ (рис.3.5). Обоснованием для выделения данного критерия послужила часто наблюдаемая неравномерная выраженность изменений шейного лордоза (например, на уровне одного-двух ПДС), которая не поддается изучению другими способами математического анализа. При оценке степени отклонения шейных позвонков от прямой AThl определяется длина перпендикуляров а, Ь, с, d, е, f (мм) к середине задних контуров тел С2, СЗ, С4, С5, Сб, С7 позвонков с последующим определением двух интегральных показателей hl=(a+b+c)+(d+e+D И n2=(a+b+c)-(d+e+f) Апробирование предложенного метода у 31 пациента с нормолордозом и у 61 пациента с измененным лордозом позволило определить значения ВУЛ, НУЛ и степени отклонения шейных позвонков для нормального лордоза ШОП (табл. 3.1, табл. 3.2, табл. 3.3, табл. 3.4, табл. 3.5).

Структура автоматизированной подсистемы диагностики и выборатактики лечения вертебрально-базилярнои недостаточности

На основе методики построения логических моделей и выбора рациональной тактики лечения вертебрально-базилярной недостаточности сформирована структура автоматизированной системы, позволяющая в автоматизированном режиме осуществлять диагностику заболеваний, использовать логические и математические модели процессов диагностики и лечения для реализации работы в автоматическом режиме и в режиме диалога «ЛВ-ЭВМ» в ускоренном и реальном масштабе времени для выбора метода диагностики и тактики лечения с учетом роли лечащего врача (ЛВ) как лица, принимающего решение (ЛПР).

Основной целью информационной автоматизированной системы диагностики и лечения ВБН является содействие лечению пациента. История болезни обобщает то, что было с пациентом в прошлом, и документирует наблюдения, диагностические выводы и планы медицинского персонала.

Диагностика и управление состоянием организма требует создания специальных автоматизированных диагностических и лечебных комплексов -сложных динамических систем, состоящих из подготовленных специалистов, совокупности программных и технических средств получения и переработки информации, предназначенных для решения поставленных задач на основе сконструированных алгоритмов, задач прогнозирования исхода заболеваний. Назначение таких систем - получить информацию, необходимую для принятия управленческих решений, о принадлежности исследуемого объекта к тому или иному классу и на основании этого прогнозировать его дальнейшее состояние. Исходя из этого подобные системы должны строиться с учетом обеспечения наиболее эффективного использования всего набора допустимых средств и решений.

Оптимальный подход к построению таких систем включает в себя наличие нескольких взаимосвязанных подсистем, ориентированных на выполнение различных узкоспециализированных задач в рамках разработанного алгоритма функционирования всей системы. Такие подсистемы представляют собой, с одной стороны, функционально обособленные структурные единицы, выполняющие строго определенные последовательности действий, с другой стороны, являются активно взаимодействующими составляющими единого информационного пространства системы, формирующими совокупный информационный поток.

Структурная схема построенной автоматизированной системы диагностики и лечения ВБН и информационные связи между отдельными компонентами представлены на рис. 4.1.

Система состоит из отдельных модулей, организованных и связанных между собой управляющей подсистемой. Применение принципа модульности построения обеспечивает возможность поэтапного функционирования системы, ее совершенствования и усложнения одновременно с эксплуатацией. Каждый из модулей представляет собой функциональный узел, предназначенный для многократного применения и имеющий упорядоченные значения параметров с единым унифицированным интерфейсом.

В соответствии с построенной структурой автоматизированная система диагностики ВБН включает в себя следующие блоки: подсистему клинических и инструментальных исследований, подсистему управления, подсистему выбора метода диагностики и лечения, подсистему визуализации и др. Между ними происходит интенсивный обмен информацией за счет информационных потоков, основу которых составляют массивы данных, полученные по результатам проведения ультразвуковых, рентгенологических обследований, и данных компьютерной томографии.

Структура автоматизированной системы включает в свой состав внешние и внутренние информационные потоки. Внешние потоки осуществляют обмен информацией с внешней средой, которая образована лечащим врачом (ЛВ), пациентом и подсистемой клинических обследований. Внутренний поток составляют результаты функционирования подсистем, представляющие собой входные воздействия для других структурных единиц системы.

Подсистема клинических исследований включает в себя получение данных ультразвуковой и рентгенологической диагностики, а таюке данные компьютерной томографии, т.е. данные о дисциркуляции, изменению лордоза, нестабильности, аномалиях развития, размерах каналов позвоночной артерии. Результатом функционирования данной подсистемы являются диагностические данные, составляющие основу формируемого диагноза по вертеб-рально-базилярной недостаточности.

При этом процесс получения информации ЛВ о пациенте является первичным информационным потоком, элементы которого представлены массивами данных, полученных при сборе анамнеза, жалоб больного, первичном осмотре.

База данных (БД) системы представляет собой базу данных реляционного типа и предназначена для хранения всех диагностических показателей, используемых при формировании диагноза, выступает в качестве информационного буфера для обмена данными разработанных подсистем.

Взаимодействие с базой данных обеспечивает единый информационный интерфейс между всеми взаимосвязанными модулями.

При этом информационные потоки направлены как на пополнение ее содержимого и содержат массивы данных подсистем клинических обследований, моделирования и прогнозирования, снабжая их требуемой информацией, так и на использование хранящейся в ней информации, необходимой для работы этих подсистем.

Похожие диссертации на Анализ, моделирование и алгоритмизация процесса диагностики вертебрально-базилярной недостаточности на основе инструментальных методов исследования [Электронный ресурс]

Анализ, алгоритмизация и управление процессом диагностики гинекологических заболеваний на основе многовариантного моделированияНовикова Екатерина Ивановна

Разработка и исследование автоматизированных методов спектрального экспресс-анализа на основе виртуальных эталоновМалиновский Сергей Константинович

Разработка и исследование методов целевого управления интегрированными комплексами на основе системного анализа многопараметрических информационных потоковЧернецов Виктор Федорович

Исследование методов установления значений синтаксических единиц естественных языков на основе интеллектуального анализа данныхСмирнов Иван Валентинович

"Исследование комплексирования лечебно-диагностических процедур на основе системного анализа высокотехнологичных методов диагностики больных"Арзамасцева Галина Ивановна

Исследование и анализ состояния, моделирование и алгоритмизация рационального управления реабилитационными мероприятиями при коррекции женского бесплодияКоросан Елена Ивановна

Анализ, моделирование и алгоритмизация лечебно-диагностического процесса при остром пиелонефрите у беременныхАвдеев Алексей Николаевич

Анализ, моделирование ангиопатии и алгоритмизации лечебно-диагностического процесса у больных с декомпенсацией сахарного диабета Марфин Владимир Алексеевич

Методология моделирования и алгоритмизация процессов диагностики и рационального лечения заболеваний предстательной железы на основе системы управления качествомСтрельников Андрей Владимирович

Моделирование и алгоритмизация процесса диагностики, лечения симптоматической эпилепсии с применением статистических данных и медицинских компьютерных технологийПетрова Анна Александровна